Способ вольтамперометрического анализа

и 1918837 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Гоеуларствеииый комитет СССР но евам изобретений н открытийДата опубликования описания 070482 л и юя,., ня,ююаа н, Г,И.ЖелезнякФ;:,.:у;И.:.1".(54 ) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Изобретение относится к аналитической электрохимии, точнее к вольтамперометрическому анализу и можетбыть использовано для анализа различных компонентов смесей и веществ,Известен способ вольтамперометрического анализа (амальгамной полярографии с Накоплением - АПН) путемконцентрирования металлов из раствора на стационарном ртутном электроде прн постоянном потенциале с последующим их электроокнслением из амальгамы при лйнейно меняющемся потенциа.ле. При этом металлы из амальгамыпоследовательно электроокисляются,образуя пики анодного тока на вольтамперной кривой, по величине которыхопределяется количество анализируемого вещества (1),Недостатком данного способа явля-,ется невысокая точность анализа блнэ-.ких по свойствам веществ, пики анодных токов которых плохо разрешены.,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спо"соб вольтамперометрического анализа,включающий концентрирование определяемых веществ на стационарном ртутном электроде и последующее их анодное растворение при линейном измене",нни потенциала с одновременной регистрацией тока и с остановкой указанного изменения потенциала по достижении током максимального значения.Растворение сконцентрированныхна электроде веществ идет при постоянном для каждого вещества потенциале - потенциале пика на кривой токпотенциал или ток-время. Это позволяет повысить сигнал одного веществаи улучшить разделение близких посвойствам веществ при их одновременном присутствии в растворе 121.Недостатком способа является то,что при растворении данного вещества происходит частичное растворениеследующего, по потенциалу электрорастворения) вещества, что снижаетточность анализа,Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности анализа. Поставленная цель дсстигается тем, что согласно способу вольтамперометрического анализа, включающему концентрирование определяемых веществ на стационврном ртутном электроде и последующее нх анодное растворение прн линейном изменении потенциала с одновременной регистрацией тока и состановкой указанного изменения потенциала по достижении током максимального значения, перед остановкой изменения потенциала производят возврат потенциала в сторону увеличения его отрицательных значений в пределах области растворения определяемого вещества.На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство состоит из электрохимической ячейки 1, блока 2 начальных потенциалов, генератора 3 линейного потенциала, измерительного сопротивления 4 регистратора 5, индикатора 5 б экстремума, предохранительного блока 7, пусковогО блока 8, реле 9 времени, блока 10 возврата потенциала.Способ реализируется следующим образом. 20На электрохимической ячейке 1 с помощью блока 2 начальных потенциалов задают определенный начальный потенциал, например потенциал накопления при работе с предварйтельным концентрированием в виде амальгамы. После выдержки в течение времени, необходимого для концентрирования определяемых веществ, включают генератор 3 линейного потенциала, предварительно установив анодное направление измен .ния потенциала (в сторону уменьшеьия отрицательного потенциала).Напряжение на электромеханической ячейке 1 начинает линейно увеличиваться. Ток, протекающий в цепи ячейки, создает на измерительном сопро, тивлении 4 падение напряжения, которое поступает на регистратор 5 и записывается им как функция потенциала 40 электрода или как функция времени от момента первоначального включения генератора линейного напряжения.При достижении потенциала окисле.ния наиболее электроотрицательного 45 вещества анодный ток в цепи ячейки возрастает, достигая максимума, азатем убывает; образуется пик анодного тока.В момент достижения максимального 5 Означения срабатывает индикатор 6 экстремума, его сигнал через предохранительный блок 7 попадает в пусковой блок 8, вызывая остановку изменения потенциала. Одновременно сигналпоступает в реле 9 времени, запуская его, и в блок 10 возврата потенциала, воздействуя через него на блок 2 начальных потенциалов, вызывая резкое изменение потенциала на ячейкев обратную сторону (в сторону увеличения отрицательного потенциала).Потенциал электрода принимает постоянное значение, но более отрицатеяьное, чем потенциал пика первого из определяемых веществ. При этом потенциале и происходит окисление пер- . вого вещества, еще оставшегося в электроде. Через определенное время, когда все вещество окислится и анодный ток упадет до нуля, реле 9 времени возвращается в исходное состоРяние выдавая сигнал пуска в пусковой блок 8, который вновь включает генератор 3 линейного потенциала, и продолжается регистрация вольтампе 1 ной кривой. Одновременно сигнал от реле ,:времени поступает в предохранительный блок 7, переводя его на корот" кое время 0,1-0,5 с в состояние, в котором оно не пропускает импульсы от индикатора б экстремума, что предотвращает срабатывание системы от всплеска емкостного тока, происходящего после включения генератора,3 линейного потенциала. Затем предохранительный блок 7 возвращается в исходное состояние и весь описанный цикл работы устройства повторяется. Проверка способа на реальныхтрудноразделимых системах,В таблице приведены данные допустимых соотношений компонентов реальных трудноразделимых смесей, ещеопределяемых предлагаемым способом,АПН и известным способом.Анализ проводится на ртутном пленочном электроде с толщиной пленки20 мк при скорости изменения потенциала 400 мВ/мин, с концентрациейанализируемого компонента 1.10 м/л,время накопления 20 мин,Как видно из таблицы, при оценке разрешающей способности по допустимым соотношениям концентраций, предлагаемый способ дает увеличениеразрешающей способности в 2-.3 разапо сравнению с известным. При этомдостигаемая точность определениясоставляет 3-6 относ.Ъ. Продолжительность анализа по сравнению с извест"ным способом увеличивается лишь на1,5-2 мин.918837 Допустимые соотношения компонентов фоновый раствор Разделяемая системаПо методу АПН По известному По предлагаемомуспособу способу 1 ф 150 1400 1 ф 1300 РЪ-Т 0,1 и, ВаОН РЬ-Яп 0,1 н, ИНЕСС 0,1 нБНАМОН 1 ф 9001 Ф 1301 й 1000 1:300 1 г 1001301 з 200 ТЙ -Сц 1:50 1 н, КОН1 н. НСЙ0,1 н, ЫаОН 1 в 5001:15 В 1-ЯЬ В 1-ЯЬ 1:60 1 г 7 ВНИИПИ Заказ 2128/26 Тираж 883 Подписное лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,1формула изобретения потенциала производят возврат потенциала в сторону увеличения егоСпособ вольтамперометрического отрицательных значений в пределаханализа, включающий концентрирова- области растворения определяемогоние определяемых веществ на стацио" вещества,нарном ртутном электроде и последую- Источники информации,щее их анодное растворение.при ли принятые во внимание при экспертизенейном изменении потенциала с одно. Брук Б.С. Полярографическиевременной регистрацией тока и с ое- методы. "Энергия", 1972, с. 160.тановкой указанного изменения потев- , 2Иголинский В.А., Башкатов В.З.циала при достижении током максималь- и Заичко Л.Ф. Полярограф высокой раэ"ного значения, о т л и ч а ю щ и й - 30 решающей способности для амальгамнойс я тем, что, с целью повышения полярографии и его применение. Извесразрешающей способности и точности тия Томского политехнического инстианализа, перед остановкой изменения тута, 1964, т. 128, с, 27.